JPH08286106A - Condensing optical system for optical scanner - Google Patents

Condensing optical system for optical scanner

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JPH08286106A
JPH08286106A JP8026503A JP2650396A JPH08286106A JP H08286106 A JPH08286106 A JP H08286106A JP 8026503 A JP8026503 A JP 8026503A JP 2650396 A JP2650396 A JP 2650396A JP H08286106 A JPH08286106 A JP H08286106A
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optical system
single lens
lens
scanning
aspherical
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Katsumi Shimada
克己 島田
Hiromi Ishikawa
弘美 石川
Yoshihiro Nishihata
純弘 西畑
Masaru Noguchi
勝 野口
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Abstract

PURPOSE: To suppress the number of parts, to prevent the increase of a cost, and also to accurately correct a plane tilt, as for a condensing optical system used for an optical scanner. CONSTITUTION: Constant speed scanning with laser beams L emitted from a laser beam source 11 and deflected by a polygon mirror 13 which is rotated at high speed is executed on a sensitive material 20 by an fθ lens 14 in a main scanning direction X, and also, the shift in a subscanning direction Y owing to the plane tilt of the polygon mirror 13 is corrected by the fθ lens 14 formed of a toric surface whose sectional form in a main scanning direction is aspherical and a cylindrical mirror 15.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はレーザ光等を偏向し
て所定の面上に走査せしめる光走査装置に使用される集
光光学系に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a condensing optical system used in an optical scanning device which deflects a laser beam or the like to scan a predetermined surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ポリゴンミラー等の回転多面
鏡やガルバノ式スキャナによって反射偏向される光ビー
ムにより光走査を行う光走査装置がよく知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical scanning device for performing optical scanning with a light beam reflected and deflected by a rotary polygon mirror such as a polygon mirror or a galvano scanner is well known.

【0003】この種の光走査装置においては、上記回転
多面鏡等における光ビームの反射面の変動により走査ス
ポットの位置が、走査面内における光ビームの走査方向
(以下、主走査方向という)に垂直な方向(以下、副走
査方向という)に変動する現象が生じ、これが副走査方
向のピッチすなわち走査線の間隔を不安点なものにする
という問題が生じる。回転多面鏡の場合は製造精度に起
因する各反射面の回転軸に対する平行度の誤差(面倒れ
という)が、ガルバノミラーの場合は運動中のふらつき
(ウォブリングという)が原因となっているが、以下こ
れを総称して「面倒れ」ということとする。
In this type of optical scanning device, the position of the scanning spot is changed in the scanning direction of the light beam (hereinafter referred to as the main scanning direction) within the scanning surface due to the fluctuation of the reflecting surface of the light beam in the rotating polygon mirror or the like. A phenomenon occurs in which the vertical direction (hereinafter referred to as the sub-scanning direction) fluctuates, which causes a problem that the pitch in the sub-scanning direction, that is, the interval between the scanning lines becomes an uncertain point. In the case of a rotary polygon mirror, the error in the parallelism with respect to the rotation axis of each reflecting surface due to manufacturing accuracy (called surface tilt), and in the case of a galvanometer mirror, the fluctuation during movement (called wobbling) is the cause. Hereinafter, these are collectively referred to as “troublesome”.

【0004】そこでこの面倒れを補正するために、通
常、前述の回転多面鏡等の偏向器と走査結像面との間の
光路上に、副走査方向にのみ屈折力を有するシリンドリ
カルレンズ等の面倒れ補正光学系が配設されている。
Therefore, in order to correct this surface tilt, a cylindrical lens or the like having a refractive power only in the sub-scanning direction is usually provided on the optical path between the deflecting device such as the rotating polygon mirror and the scanning image forming surface. A face tilt correction optical system is provided.

【0005】また、上述のように偏向された光ビームの
焦点面は円弧状となり、平面上を走査する場合には、光
ビームの走査面上のスポット径や走査速度が1回の走査
中に変動する。そこで走査面を平面としたときに、光ビ
ームのスポット径の変動を防止するとともに等速度走査
させるために、偏向器と走査結像面との間の光路上にf
θレンズ等を配設することがよく知られている。
Further, the focal plane of the light beam deflected as described above has an arc shape, and when scanning on a flat surface, the spot diameter on the scanning surface of the light beam and the scanning speed are set during one scanning. fluctuate. Therefore, when the scanning surface is a flat surface, in order to prevent fluctuations in the spot diameter of the light beam and perform uniform scanning, f is placed on the optical path between the deflector and the scanning image forming surface.
It is well known to provide a θ lens or the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで上記fθレン
ズとしては、例えば特開平1-101510号に開示されている
ように、一般に軸対称の非球面の単レンズが使用されて
いる。このような単レンズは、光ビームの主走査方向と
これに直交する副走査方向とについての屈折力は同一で
あり、その屈折力は主走査方向についての光ビームの等
速度走査を実現するために設定されたものであるから、
この単レンズにより副走査方向に特定の屈折力を必要と
する面倒れ補正をすることはできず、面倒れについては
別個にシリンドリカルレンズやシリンドリカルミラー等
の面倒れ補正光学系を装備してこれらにより補正する必
要がある。
By the way, as the f.theta. Lens, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-101510, an axisymmetric aspherical single lens is generally used. Such a single lens has the same refracting power in the main scanning direction of the light beam and the sub-scanning direction orthogonal thereto, and the refracting power realizes uniform scanning of the light beam in the main scanning direction. Since it was set to
With this single lens, surface tilt correction that requires a specific refracting power in the sub-scanning direction cannot be performed.For surface tilt, a surface tilt correction optical system such as a cylindrical lens or a cylindrical mirror is installed separately. It needs to be corrected.

【0007】しかし近年、より高精度、高密度の走査が
要求されており、このような観点から上記面倒れ補正も
より高精度に行う必要があり、上記シリンドリカルレン
ズやシリンドリカルミラーだけで面倒れ補正を高精度に
行うのは困難となってきている。
However, in recent years, there has been a demand for higher precision and higher density scanning, and from this viewpoint, it is necessary to perform the face tilt correction with higher precision, and the face tilt correction is performed only with the cylindrical lens or the cylindrical mirror. Is becoming difficult to perform with high precision.

【0008】一方、例えば特開昭64-35523号に開示され
ている技術では、走査集光光学系が面倒れ補正光学系と
してのシリンドリカルレンズまたはトロイダルレンズ
と、上記単レンズとしてのトーリック面を有する結像レ
ンズとから構成され、この単レンズが、主走査方向につ
いてはfθレンズとしての作用をなす一方、副走査方向
についてはシリンドリカルレンズとともに面倒れ補正の
作用をなすものとして形成されている。この技術によれ
ば、単にシリンドリカルレンズのみで面倒れ補正を行う
よりも、高精度にその補正を行うことができる。しか
し、光ビームを所定の走査面上に導光するには装置の設
計上、通常、上記光学系の他にさらに光ビームの進行方
向を変えるための長尺のミラーを具備する必要があり、
上記の構成では部品点数の増大を招くこととなる。
On the other hand, in the technique disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 64-35523, the scanning light condensing optical system has a cylindrical lens or toroidal lens as a surface tilt correction optical system and a toric surface as the single lens. This single lens is formed as an f.theta. Lens in the main scanning direction, and acts as a face tilt correction together with the cylindrical lens in the sub scanning direction. According to this technique, it is possible to perform the correction with a higher degree of accuracy than the correction of the surface tilt only with the cylindrical lens. However, in order to guide the light beam onto a predetermined scanning surface, it is usually necessary to provide a long mirror for changing the traveling direction of the light beam in addition to the above optical system in the design of the device.
With the above configuration, the number of parts is increased.

【0009】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、部品点数を抑制してコストアップの防止を図ると
ともに、高精度に面倒れ補正を行うことのできる光走査
装置用集光光学系を提供することを目的とするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to suppress the number of parts to prevent the cost from increasing, and at the same time, it is possible to highly accurately perform the plane tilt correction. It is intended to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の光走査装置用集
光光学系は、偏向された光を所定の走査面上に結像する
とともにその走査面上で等速度走査せしめるための単レ
ンズと、面倒れ補正のための走査方向に垂直な方向、す
なわち副走査方向にのみ屈折力を有するシリンドリカル
ミラーとからなる光走査装置用集光光学系であって、単
レンズの少なくとも1面は、単レンズがシリンドリカル
ミラーとともに面倒れを補正するようにトーリック面に
より形成され、かつ該トーリック面の主走査断面形状が
非球面形状であることを特徴とするものである。
A condensing optical system for an optical scanning device of the present invention is a single lens for forming an image of deflected light on a predetermined scanning surface and scanning the scanning surface at a constant speed. And a cylindrical mirror having a refractive power only in a direction perpendicular to the scanning direction for surface tilt correction, that is, in the sub-scanning direction, and at least one surface of the single lens is The single lens is formed by a toric surface so as to correct surface tilt together with the cylindrical mirror, and the main scanning cross-sectional shape of the toric surface is an aspherical shape.

【0011】ここで主走査断面とは、偏向された光が単
レンズを通過した線の軌跡によって形成される面による
断面をいう。
Here, the main scanning cross section means a cross section of a plane formed by a locus of a line where the deflected light passes through a single lens.

【0012】また、上記単レンズについては、その両面
の主走査断面形状がともに非球面形状であり、その偏向
点側面がトーリック面であるとともにその主走査断面形
状が偏向点側に向かって凸に形成されたものとするのが
望ましく、さらに本発明の光走査装置用集光光学系は、
この単レンズの焦点距離をf、単レンズの偏向点側面の
主走査断面における光軸上の曲率半径をRX1 、偏向点
から単レンズまでの軸上面間隔をd1 、単レンズの軸上
の厚さをd2 、単レンズの偏向点側面の非球面形状を下
記式(1) z=ch2 /[1+{1−(1+K)c2 2 1/2 ] +a1 4 +a2 6 +a3 8 +a4 10 (1) 但し、z;光軸からの高さhの非球面上の点より、非球
面頂点の接平面(光軸に垂直な平面)に下ろした垂線の
長さ h;光軸からの高さ c;非球面頂点での曲率(曲率半径の逆数;=1/RX
i ) K;円錐定数 a1 〜a4 ;第4次、第6次、第8次、第10次の非球面
係数 で表すとき、下記式(2)から(5)を満足するように
構成するのがより望ましい。
Further, in the above-mentioned single lens, both main scanning cross-sectional shapes of both surfaces are aspherical, the deflection point side surface is a toric surface, and the main scanning cross-sectional shape is convex toward the deflection point side. It is desirable that the light-collecting optical system for the optical scanning device of the present invention is formed.
The focal length of this single lens is f, the radius of curvature on the optical axis in the main scanning cross section on the side of the deflection point of the single lens is RX 1 , the axial upper surface distance from the deflection point to the single lens is d 1 , and the on-axis of the single lens is on the axis. The thickness is d 2 , and the aspherical shape on the side of the deflection point of the single lens is expressed by the following formula (1) z = ch 2 / [1+ {1- (1 + K) c 2 h 2 } 1/2 ] + a 1 h 4 + a 2 h 6 + a 3 h 8 + a 4 h 10 (1) where z: a perpendicular line drawn from the point on the aspherical surface at a height h from the optical axis to the tangent plane of the aspherical vertex (plane perpendicular to the optical axis) Length h; height from optical axis c; curvature at aspherical vertex (reciprocal of radius of curvature; = 1 / RX
i ) K; conical constants a 1 to a 4 ; aspherical coefficients of the 4th, 6th, 8th, and 10th orders, which satisfy the following expressions (2) to (5) It is more desirable to do.

【0013】 0.3 ≦d2 /d1 ≦ 0.7 (2) 0.4 f≦RX1 ≦ 2.5f (3) -3.0×10/f3 ≦a1 ≦-5.0/f3 (4) 7.0×10/f5 ≦a2 ≦6.0×102 /f5 (5) すなわち、指標値d2 /d1 が式(2)の下限値を下回
ると像面湾曲が正の方向に大きくなり(補正過剰)、上
限値を上回ると負の方向に大きくなる(補正不足)とと
もに単レンズの肉厚も厚くなり過ぎて装置全体として大
型化し好ましくない。
0.3 ≦ d 2 / d 1 ≦ 0.7 (2) 0.4 f ≦ RX 1 ≦ 2.5f (3) −3.0 × 10 / f 3 ≦ a 1 ≦ −5.0 / f 3 (4) 7.0 × 10 / f 5 ≦ a 2 ≦ 6.0 × 10 2 / f 5 (5) That is, when the index value d 2 / d 1 is less than the lower limit value of the equation (2), the field curvature increases in the positive direction (overcorrection), When the value exceeds the upper limit, it becomes large in the negative direction (insufficient correction), and the wall thickness of the single lens becomes too thick, which is not preferable because the entire apparatus becomes large.

【0014】また、指標値RX1 が式(3)の下限値を
下回るとfθ特性が負の方向に大きくなり、上限値を上
回ると正の方向に大きくなる。
When the index value RX 1 is below the lower limit value of the equation (3), the fθ characteristic increases in the negative direction, and above the upper limit value, it increases in the positive direction.

【0015】さらにまた、指標値a1 が式(4)の下限
値を下回り、または指標値a2 が式(5)の下限値を下
回ると像面湾曲およびfθ特性がともに正の方向に大き
くなって補正困難となり、上限値を上回ると像面湾曲お
よびfθ特性がともに負の方向に大きくなって補正困難
となる。
Furthermore, when the index value a 1 is lower than the lower limit value of the equation (4) or the index value a 2 is lower than the lower limit value of the equation (5), both the field curvature and the fθ characteristic increase in the positive direction. If the upper limit is exceeded, the curvature of field and the fθ characteristic will both increase in the negative direction, making correction difficult.

【0016】なお、単レンズの偏向点側面の主走査断面
において「偏向点側に向かって凸」とは光軸上(非球面
の頂点)で凸であることを意味する。したがって光軸か
らずれた位置においては偏向点側に向かって部分的に凹
となっている場合であっても光軸上で凸であればよい。
In the main scanning section on the side of the deflection point of the single lens, "convex toward the side of the deflection point" means convex on the optical axis (apex of aspherical surface). Therefore, even if the position deviated from the optical axis is partially concave toward the deflection point side, it may be convex on the optical axis.

【0017】また、上記単レンズやシリンドリカルミラ
ーは、通常に用いられているガラス材料の他、プラスチ
ック材料を用いることもできる。
Further, the single lens and the cylindrical mirror may be made of a plastic material other than a glass material which is usually used.

【0018】なお上記光の偏向角としては60°以上の値
に設定することもできる。
The deflection angle of the light may be set to a value of 60 ° or more.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明の光走査装置用集光光学系によれ
ば、光走査装置の回転多面鏡やガルバノ式スキャナによ
って一定の方向(主走査方向)に繰返し偏向された光ビ
ームは、fθレンズ等の単レンズにより所定の走査面上
に結像されるとともにその走査面上において等速度で主
走査せしめられるように変換される。またこの単レンズ
を通過したのちの光ビームは、走査面に到達する前にシ
リンドリカルミラーに入射することによりこのミラーに
より進行方向を変えられて上記所定の走査面上に導光さ
れるが、シリンドリカルミラーは副走査方向に関しての
み屈折力を有するため、主走査方向については何等の作
用をなさず単に光ビームを反射せしめるに過ぎない。
According to the condensing optical system for an optical scanning device of the present invention, a light beam repeatedly deflected in a fixed direction (main scanning direction) by a rotating polygon mirror or a galvano scanner of the optical scanning device is fθ. An image is formed on a predetermined scanning surface by a single lens such as a lens, and is converted so that main scanning can be performed at a constant speed on the scanning surface. Further, the light beam after passing through this single lens is incident on a cylindrical mirror before reaching the scanning surface, the traveling direction of the light beam is changed by this mirror, and the light beam is guided onto the predetermined scanning surface. Since the mirror has a refractive power only in the sub-scanning direction, it has no effect in the main scanning direction and merely reflects the light beam.

【0020】一方、上記回転多面鏡等の偏向器により偏
向された光ビームは、偏向器の面倒れにより副走査方向
に走査位置が変動することがある。この副走査方向に変
動する光ビームは単レンズに入射するがそのトーリック
面の面倒れ補正作用により、副走査方向への変動が補正
される。さらにこの単レンズを出射した光ビームはシリ
ンドリカルミラーに入射し、このミラーによりさらに面
倒れの補正がなされるとともに上記所定の走査面上に反
射、収束せしめられる。
On the other hand, the scanning position of the light beam deflected by the deflector such as the rotary polygon mirror may change in the sub-scanning direction due to the tilt of the deflector. The light beam that fluctuates in the sub-scanning direction is incident on the single lens, but the fluctuation in the sub-scanning direction is corrected by the surface tilt correction effect of the toric surface. Further, the light beam emitted from this single lens is incident on a cylindrical mirror, which further corrects the surface tilt, and is reflected and converged on the predetermined scanning surface.

【0021】このように本発明の光走査装置用集光光学
系によれば、単レンズの少なくとも1面をトーリック面
として形成し、そのトーリック面の主走査断面形状を非
球面形状にしたことにより、1枚のレンズで広範囲に亘
って良好なfθ特性を得ることができ、副走査方向につ
いては、単レンズとシリンドリカルミラーとによって光
ビームの面倒れを補正することにより、構成部品点数の
増加を防止しつつ高精度な面倒れ補正を実現することが
できる。また部品点数の増加を防止することによってコ
ストアップを防止することができ、さらに組立て工程に
おいて累積誤差が増大するのを防止することもできる。
As described above, according to the condensing optical system for an optical scanning device of the present invention, at least one surface of the single lens is formed as a toric surface, and the main scanning sectional shape of the toric surface is an aspherical surface. With one lens, a good fθ characteristic can be obtained over a wide range, and in the sub-scanning direction, the single lens and the cylindrical mirror correct the surface tilt of the light beam to increase the number of constituent parts. It is possible to realize highly accurate face tilt correction while preventing it. Further, it is possible to prevent an increase in cost by preventing an increase in the number of parts, and it is also possible to prevent an accumulated error from increasing in an assembling process.

【0022】また、走査角(偏向角)を60°以上として
も良好な光学性能を維持することができ、一方、このよ
うに走査角を大きくすることにより焦点距離を短縮する
こと、すなわちfθレンズ〜像面間の距離を短縮するこ
とができるため、光学系全体をコンパクトに構成するこ
とができ、より好適である。
Further, good optical performance can be maintained even when the scanning angle (deflection angle) is 60 ° or more. On the other hand, by increasing the scanning angle in this way, the focal length is shortened, that is, the fθ lens. Since the distance between the image planes can be shortened, the entire optical system can be made compact, which is more preferable.

【0023】また上記単レンズについては、その両面の
主走査断面形状をともに非球面形とし、その偏向点側面
をトーリック面として形成し、さらにその偏向点側面の
主走査断面形状を偏向点側に向かって凸に形成すること
により、1枚のレンズで広範囲に亘ってより良好なfθ
特性を得ることができる。
Further, in the above-mentioned single lens, the main scanning cross-sectional shapes of both surfaces thereof are both aspherical, the deflection point side surface is formed as a toric surface, and the main scanning cross-sectional shape of the deflection point side surface is set to the deflection point side. By forming it convex toward one side, it is possible to obtain a better fθ over a wide range with one lens.
The characteristics can be obtained.

【0024】さらに、この単レンズの焦点距離f、単レ
ンズの偏向点側面の主走査断面における曲率半径R1
偏向点から単レンズまでの軸状面間隔d0 、単レンズの
軸上の厚さd1 、単レンズの偏向点側面の式(1)で表
される非球面形状の第4次および第6次の非球面係数a
1 、a2 について、式(2)から(5)を満たす構成と
することにより、像面湾曲、fθ性を適正に補正するこ
とができる。
Further, the focal length f of this single lens, the radius of curvature R 1 of the side of the deflection point of the single lens in the main scanning section,
The axial surface distance d 0 from the deflection point to the single lens, the axial thickness d 1 of the single lens, and the aspherical fourth and sixth aspherical surfaces represented by the equation (1) on the side of the deflection point of the single lens. Next aspherical coefficient a
When 1 and a 2 are configured to satisfy the expressions (2) to (5), the field curvature and the fθ property can be appropriately corrected.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の光走査装置用の集
光光学系の具体的な実施の形態について図面を用いて詳
細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments of a condensing optical system for an optical scanning device of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0026】図1は本発明の集光光学系を使用した光走
査装置の概略構成を示す斜視図、図2は図1に示した光
走査装置のうち本発明の集光光学系だけを抜粋した構成
図であり、(a)は図1の矢視Aを、(b)は図1の矢
視Bをそれぞれ示すものである。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic structure of an optical scanning device using the focusing optical system of the present invention, and FIG. 2 is an excerpt of the focusing optical system of the present invention from the optical scanning device shown in FIG. 2A and 2B are views showing the configuration shown in FIG. 1A and FIG. 1B, respectively.

【0027】図示の光走査装置は、レーザビームLを出
射するレーザ光源11と、このレーザビームLを光偏向器
であるポリゴンミラー13の反射面上に線像として結像せ
しめる、入射面が凸のシリンドリカルレンズ12と、図示
しないモータにより軸回りに回転せしめられて反射面に
入射したレーザビームLを所定の方向に偏向せしめるポ
リゴンミラー13と、偏向されたレーザビームLを所定の
感材20上に結像するとともにその感材20上で主走査方向
Xについて等速度走査せしめる、ポリメチルメタクリレ
ート(PMMA)製のfθレンズ14と、fθレンズ14を
通過したレーザビームLの進行方向を感材20に向けて変
える(立ち下げる)とともに主走査方向Xに垂直な副走
査方向Yについてのポリゴンミラー13の面倒れをfθレ
ンズ14とともに補正するための屈折力を有するシリンド
リカルミラー15とからなり、fθレンズ14の入射面と出
射面とは少なくともそのいずれか一方が、fθレンズ14
がシリンドリカルミラー15とともに上記面倒れを補正す
るように、トーリック面により形成されている。またこ
のトーリック面は、その主走査断面形状が非球面形状に
より形成されている(図2(a)参照)。
The optical scanning device shown in the figure has a laser light source 11 for emitting a laser beam L and a convex incident surface for forming a line image on the reflecting surface of a polygon mirror 13 which is an optical deflector. Cylindrical lens 12, a polygon mirror 13 for deflecting the laser beam L, which is rotated around an axis by a motor (not shown) and is incident on the reflecting surface in a predetermined direction, and the deflected laser beam L on a predetermined photosensitive material 20. The fθ lens 14 made of polymethylmethacrylate (PMMA) that forms an image on the fluctuating material 20 and causes the fluctuating material 20 to scan at a constant speed in the main scanning direction X, and the traveling direction of the laser beam L passing through the fθ lens 14 In order to correct the surface tilt of the polygon mirror 13 in the sub-scanning direction Y perpendicular to the main scanning direction X together with the fθ lens 14 And a cylindrical mirror 15 having a refracting power of at least one of the entrance surface and the exit surface of the fθ lens 14
Together with the cylindrical mirror 15 is formed of a toric surface so as to correct the above-mentioned surface tilt. The toric surface has an aspherical shape in its main scanning cross section (see FIG. 2A).

【0028】なお被走査媒体である感材20は図示しない
搬送手段によって矢印Y方向(副走査方向)に搬送され
る。
The sensitive material 20 as the medium to be scanned is transported in the direction of arrow Y (sub-scanning direction) by a transporting means (not shown).

【0029】図2に示した本実施形態の集光光学系にお
いて、fθレンズ14の各レンズ面およびシリンドリカル
ミラー15の反射面の曲率半径R[mm]と、反射面(偏
向点)からfθレンズ14の入射面までの空気間隔、fθ
レンズ14の中心厚、fθレンズ14の出射面からシリンド
リカルミラー15の反射面までの空気間隔、シリンドリカ
ルミラー15の反射面から走査面までの空気間隔(以下、
これら総称して軸上面間隔という)d[mm]、および
fθレンズ14の屈折率(d線;以下、同じ)との一覧を
表1に示す。
In the focusing optical system of this embodiment shown in FIG. 2, the radius of curvature R [mm] of each lens surface of the fθ lens 14 and the reflecting surface of the cylindrical mirror 15 and the fθ lens from the reflecting surface (deflection point). Air spacing up to 14 incident planes, fθ
The center thickness of the lens 14, the air distance from the emitting surface of the fθ lens 14 to the reflecting surface of the cylindrical mirror 15, the air distance from the reflecting surface of the cylindrical mirror 15 to the scanning surface (hereinafter,
Table 1 shows a list of these ds (mm), which are collectively referred to as axial upper surface intervals, and the refractive index of the fθ lens 14 (d line; the same applies hereinafter).

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】なお、表1中の曲率半径Rの欄において主
走査方向の曲率半径RX1 〜RX3とは、図1において
レーザビームLが偏向された軌跡を含む面による断面
(主走査断面;図2(a)参照)におけるレンズ面等の
曲率半径を意味し、一方、曲率半径RY1 ,RY2 ,R
3 とは図1において光軸Kを含み、主走査断面に垂直
な面による断面(図2(b)参照)におけるレンズ面等
の曲率半径を意味するものである。ただし、fθレンズ
14の各面の主走査方向の曲率半径RX1 ,RX2は非球
面であることを表し、「*」印の付された数値は光軸上
(非球面の頂点)での曲率半径を示し、その非球面は下
記式(1)により算出される面形状であることを意味す
る。
In the column of the radius of curvature R in Table 1, the radii of curvature RX 1 to RX 3 in the main scanning direction are cross sections (main scanning cross sections; main scanning cross sections; 2 (a)), which means the radius of curvature of the lens surface or the like, while the radius of curvature RY 1 , RY 2 , R
Y 3 means the radius of curvature of the lens surface or the like in the section including the optical axis K in FIG. 1 and perpendicular to the main scanning section (see FIG. 2B). However, fθ lens
The radii of curvature RX 1 and RX 2 in the main scanning direction of each surface of 14 indicate that they are aspherical surfaces, and the numbers marked with “*” indicate the radii of curvature on the optical axis (apex of aspherical surface). , The aspherical surface has a surface shape calculated by the following equation (1).

【0032】また、数値の符号は偏向器側に凸の場合を
正、走査面側に凸の場合を負とする。
The sign of the numerical value is positive when it is convex on the deflector side and negative when it is convex on the scanning surface side.

【0033】 z=ch2 /[1+{1−(1+K)c2 2 1/2 ] +a1 4 +a2 6 +a3 8 +a4 10 (1) 但し、z;光軸からの高さhの非球面上の点より、非球
面頂点の接平面(光軸に垂直な平面)に下ろした垂線の
長さ h;光軸からの高さ c;非球面頂点での曲率(曲率半径の逆数;=1/RX
i ) K;円錐定数 a1 〜a4 ;第4次、第6次、第8次、第10次の非球面
係数 なお、図2に示した実施形態の集光光学系は下記式
(2)〜(5)の条件をもさらに満たす構成である。
Z = ch 2 / [1+ {1- (1 + K) c 2 h 2 } 1/2 ] + a 1 h 4 + a 2 h 6 + a 3 h 8 + a 4 h 10 (1) where z; optical axis From the point on the aspherical surface at height h from, the length of the perpendicular line drawn to the tangent plane of the aspherical vertex (plane perpendicular to the optical axis) h; Height from the optical axis c; Curvature at the aspherical vertex (Reciprocal of radius of curvature; = 1 / RX
i ) K; conical constants a 1 to a 4 ; fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspherical coefficients The focusing optical system of the embodiment shown in FIG. ) To (5) are further satisfied.

【0034】 0.3 ≦d2 /d1 ≦ 0.7 (2) 0.4 f≦RX1 ≦ 2.5f (3) -3.0×10/f3 ≦a1 ≦-5.0/f3 (4) 7.0×10/f5 ≦a2 ≦6.0×102 /f5 (5) ただし、fはfθレンズ14の焦点距離[mm]を表す。0.3 ≦ d 2 / d 1 ≦ 0.7 (2) 0.4 f ≦ RX 1 ≦ 2.5f (3) −3.0 × 10 / f 3 ≦ a 1 ≦ −5.0 / f 3 (4) 7.0 × 10 / f 5 ≦ a 2 ≦ 6.0 × 10 2 / f 5 (5) where f represents the focal length [mm] of the fθ lens 14.

【0035】次に本実施形態の集光光学系の作用につい
て説明する。
Next, the operation of the condensing optical system of this embodiment will be described.

【0036】レーザ光源11からレーザビームLが出射さ
れ、このレーザビームLはシリンドリカルレンズ12によ
りポリゴンミラー13の反射面上に線像として結像せしめ
られる。
A laser beam L is emitted from the laser light source 11, and the laser beam L is formed as a line image on the reflecting surface of the polygon mirror 13 by the cylindrical lens 12.

【0037】ポリゴンミラー13の反射面により反射せし
められたレーザビームLは、fθレンズ14を通過し、シ
リンドリカルミラー15により反射せしめられて感材20の
面上に導光されるとともに走査スポットを形成する。こ
こでポリゴンミラー13は矢印R方向に高速回転されるた
め、この走査スポットは感材20の面上を矢印X方向に繰
り返し主走査する。この間、感材20は矢印Y方向に副走
査されるため、この主走査と副走査とにより走査スポッ
トLが感材20の面上を全面に亘って走査する。
The laser beam L reflected by the reflecting surface of the polygon mirror 13 passes through the fθ lens 14, is reflected by the cylindrical mirror 15, is guided to the surface of the photosensitive material 20, and forms a scanning spot. To do. Here, since the polygon mirror 13 is rotated at a high speed in the arrow R direction, this scanning spot repeatedly performs main scanning on the surface of the photosensitive material 20 in the arrow X direction. During this period, the photosensitive material 20 is sub-scanned in the direction of the arrow Y, so that the scanning spot L scans the entire surface of the photosensitive material 20 by the main scanning and the sub-scanning.

【0038】さらに詳しくは、ポリゴンミラー13の反射
面により反射せしめられたレーザビームLは、fθレン
ズ14により感材20の面上において等速度で主走査される
一方、ポリゴンミラー13の反射面の面倒れにより副走査
方向に走査位置が変動する。この副走査方向に変動する
レーザビームLはfθレンズ14の副走査方向の面倒れ補
正作用によりその変動の一部が補正される。さらにこの
fθレンズ14を出射したレーザビームLはシリンドリカ
ルミラー15に入射し、このミラー15によりさらに面倒れ
の補正がなされる。
More specifically, the laser beam L reflected by the reflecting surface of the polygon mirror 13 is main-scanned on the surface of the sensitive material 20 at a constant speed by the fθ lens 14, while the laser beam L is reflected by the reflecting surface of the polygon mirror 13. The scanning position changes in the sub-scanning direction due to the surface tilt. The laser beam L that fluctuates in the sub-scanning direction is partially corrected by the surface tilt correction function of the fθ lens 14 in the sub-scanning direction. Further, the laser beam L emitted from the fθ lens 14 enters a cylindrical mirror 15, and the mirror 15 further corrects the face tilt.

【0039】このように本実施形態の光走査装置用集光
光学系によれば、fθレンズ14をトーリック面により形
成し、fθレンズ14とシリンドリカルミラー15とによっ
てレーザビームの面倒れを一部ずつ補正することによ
り、構成部品点数の増加を防止しつつ高精度な面倒れ補
正を実現することができる。また部品点数の増加を防止
することによってコストアップを防止することができ、
さらに部品点数が増加すると組立て工程において累積誤
差が増大することとなるが、本実施形態の光走査装置用
集光光学系は従来の集光光学系と同等の部品点数で構成
されるためそのような誤差が増大することもない。
As described above, according to the condensing optical system for the optical scanning device of the present embodiment, the fθ lens 14 is formed by the toric surface, and the fθ lens 14 and the cylindrical mirror 15 cause the laser beam to be tilted part by part. By performing the correction, it is possible to realize the highly accurate face-down correction while preventing an increase in the number of component parts. Also, by preventing an increase in the number of parts, it is possible to prevent an increase in cost.
If the number of components further increases, the cumulative error increases in the assembly process. However, since the condensing optical system for the optical scanning device of the present embodiment has the same number of components as the conventional condensing optical system, Error does not increase.

【0040】なお、図3(a)・(b)に、表1に示し
た本実施形態の集光光学系による像面湾曲図およびfθ
特性図をそれぞれ示す。図示のグラフによれば本実施形
態の光学系は良好に収差補正がなされているのが認めら
れる。
3 (a) and 3 (b), the field curvature diagram and fθ by the converging optical system of this embodiment shown in Table 1 are shown.
The characteristics are shown respectively. From the graph shown in the figure, it can be seen that the optical system of the present embodiment is favorably corrected for aberrations.

【0041】以下表2〜表9に、本発明の集光光学系の
他の実施の形態を示す。これらの集光光学系の基本的な
構成は、いずれも図2に示した集光光学系の構成と同様
であるので図示を省略する。すなわち、これらの集光光
学系は表1および図2に示した集光光学系と同様に、f
θレンズ14については、その両面の主走査断面形状がと
もに式(1)で示される非球面形状であり、その偏向点
側面(ポリゴンミラー13により偏向された光の入射面)
がトーリック面であるとともにその主走査断面形状が偏
向点(ポリゴンミラー13)側に向かって凸に形成された
ものである。
Tables 2 to 9 below show other embodiments of the condensing optical system of the present invention. The basic configuration of these condensing optical systems is the same as that of the condensing optical system shown in FIG. That is, these condensing optical systems are similar to the condensing optical systems shown in Table 1 and FIG.
Regarding the θ lens 14, both main scanning cross-sectional shapes on both sides are aspherical shapes represented by the equation (1), and the deflection point side surface (incident surface of the light deflected by the polygon mirror 13).
Is a toric surface and its main scanning cross-sectional shape is formed to be convex toward the deflection point (polygon mirror 13) side.

【0042】また、これらの各集光光学系も、上記式
(2)〜(5)を満足するように構成されている。な
お、各表中の符号の意味は図2および表1に示すものと
同様である。
Each of these condensing optical systems is also constructed so as to satisfy the above expressions (2) to (5). The symbols in each table have the same meanings as shown in FIG. 2 and Table 1.

【0043】表2は上記条件式(2)〜(5)によって
規定される各要素の値をそれぞれ各条件式で示される範
囲の任意の値となるように設定した第2の実施形態の集
光光学系の、fθレンズ14の各レンズ面およびシリンド
リカルミラー15の反射面の曲率半径R[mm]、軸上面
間隔d[mm]、およびfθレンズ14の屈折率の一覧を
示すものである。
Table 2 is a collection of the second embodiment in which the values of the respective elements defined by the conditional expressions (2) to (5) are set to have arbitrary values within the ranges indicated by the respective conditional expressions. 5 shows a list of the radius of curvature R [mm] of each lens surface of the fθ lens 14 and the reflecting surface of the cylindrical mirror 15, the axial upper surface distance d [mm], and the refractive index of the fθ lens 14 in the optical optical system.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】ここで図4に、表2に諸元を示した第2の
実施形態の集光光学系の像面湾曲特性(主走査方向およ
び副走査方向)およびfθ特性を表すグラフを示す。
FIG. 4 is a graph showing the field curvature characteristics (main scanning direction and sub scanning direction) and fθ characteristics of the condensing optical system of the second embodiment whose specifications are shown in Table 2.

【0046】このグラフから、本実施形態の集光光学系
は、良好に収差補正がなされているのが認められる。
From this graph, it is recognized that the focusing optical system of the present embodiment is favorably corrected for aberrations.

【0047】表3は上記条件式(2)〜(5)によって
規定される各要素の値をそれぞれ各条件式で示される範
囲の任意の値となるように設定した第3の実施形態の集
光光学系の、fθレンズ14の各レンズ面およびシリンド
リカルミラー15の反射面の曲率半径R[mm]、軸上面
間隔d[mm]、およびfθレンズ14の屈折率の一覧を
示すものである。
Table 3 is a collection of the third embodiment in which the values of the respective elements defined by the conditional expressions (2) to (5) are set to have arbitrary values within the ranges indicated by the respective conditional expressions. 5 shows a list of the radius of curvature R [mm] of each lens surface of the fθ lens 14 and the reflecting surface of the cylindrical mirror 15, the axial upper surface distance d [mm], and the refractive index of the fθ lens 14 in the optical optical system.

【0048】[0048]

【表3】 [Table 3]

【0049】ここで図5に、表3に諸元を示した第3の
実施形態の集光光学系の像面湾曲特性(主走査方向およ
び副走査方向)およびfθ特性を表すグラフを示す。
FIG. 5 is a graph showing the field curvature characteristics (main scanning direction and sub scanning direction) and fθ characteristics of the converging optical system of the third embodiment whose specifications are shown in Table 3.

【0050】このグラフから、本実施形態の集光光学系
は、良好に収差補正がなされているのが認められる。
From this graph, it is recognized that the focusing optical system of the present embodiment is favorably corrected for aberrations.

【0051】表4は上記条件式(5)によって規定され
る要素の値を条件式(5)で示される範囲の略上限値と
なるように設定した第4の実施形態の集光光学系の、f
θレンズ14の各レンズ面およびシリンドリカルミラー15
の反射面の曲率半径R[mm]、軸上面間隔d[m
m]、およびfθレンズ14の屈折率の一覧を示すもので
ある。
Table 4 shows the condensing optical system of the fourth embodiment in which the values of the elements defined by the conditional expression (5) are set to be substantially the upper limit values of the range represented by the conditional expression (5). , F
Lens surface of θ lens 14 and cylindrical mirror 15
Radius of curvature R [mm] of the reflecting surface of the
m] and the refractive index of the fθ lens 14 are shown.

【0052】[0052]

【表4】 [Table 4]

【0053】ここで図6に、表4に諸元を示した第4の
実施形態の集光光学系の像面湾曲特性(主走査方向およ
び副走査方向)およびfθ特性を表すグラフを示す。
FIG. 6 is a graph showing the field curvature characteristics (main scanning direction and sub scanning direction) and fθ characteristics of the condensing optical system of the fourth embodiment whose specifications are shown in Table 4.

【0054】このグラフから、本実施形態の集光光学系
は、良好に収差補正がなされているのが認められる。
From this graph, it can be seen that the focusing optical system of the present embodiment is favorably corrected for aberrations.

【0055】表5は上記条件式(2)〜(4)によって
規定される各要素の値をそれぞれ各条件式で示される範
囲の略上限値となるように設定した第5の実施形態の集
光光学系の、fθレンズ14の各レンズ面およびシリンド
リカルミラー15の反射面の曲率半径R[mm]、軸上面
間隔d[mm]、およびfθレンズ14の屈折率の一覧を
示すものである。
Table 5 is a collection of the fifth embodiment in which the values of the respective elements defined by the conditional expressions (2) to (4) are set so as to be substantially the upper limits of the ranges indicated by the respective conditional expressions. 5 shows a list of the radius of curvature R [mm] of each lens surface of the fθ lens 14 and the reflecting surface of the cylindrical mirror 15, the axial upper surface distance d [mm], and the refractive index of the fθ lens 14 in the optical optical system.

【0056】[0056]

【表5】 [Table 5]

【0057】ここで図7に、表5に諸元を示した第5の
実施形態の集光光学系の像面湾曲特性(主走査方向およ
び副走査方向)およびfθ特性を表すグラフを示す。
FIG. 7 is a graph showing the field curvature characteristics (main scanning direction and sub-scanning direction) and fθ characteristics of the converging optical system of the fifth embodiment whose specifications are shown in Table 5.

【0058】このグラフから、本実施形態の集光光学系
は、良好に収差補正がなされているのが認められる。
From this graph, it can be seen that the focusing optical system of this embodiment is favorably corrected for aberrations.

【0059】表6は上記条件式(2)によって規定され
る要素の値を条件式(2)で示される範囲の略下限値と
なるように設定した第6の実施形態の集光光学系の、f
θレンズ14の各レンズ面およびシリンドリカルミラー15
の反射面の曲率半径R[mm]、軸上面間隔d[m
m]、およびfθレンズ14の屈折率の一覧を示すもので
ある。
Table 6 shows the condensing optical system of the sixth embodiment in which the values of the elements defined by the conditional expression (2) are set to be approximately the lower limit values of the range represented by the conditional expression (2). , F
Lens surface of θ lens 14 and cylindrical mirror 15
Radius of curvature R [mm] of the reflecting surface of the
m] and the refractive index of the fθ lens 14 are shown.

【0060】[0060]

【表6】 [Table 6]

【0061】ここで図8に、表6に諸元を示した第6の
実施形態の集光光学系の像面湾曲特性(主走査方向およ
び副走査方向)およびfθ特性を表すグラフを示す。
FIG. 8 is a graph showing the field curvature characteristics (main scanning direction and sub scanning direction) and fθ characteristics of the converging optical system of the sixth embodiment whose specifications are shown in Table 6.

【0062】このグラフから、本実施形態の集光光学系
は、良好に収差補正がなされているのが認められる。
From this graph, it is recognized that the focusing optical system of the present embodiment is favorably corrected for aberrations.

【0063】表7は上記条件式(3)によって規定され
る要素の値を条件式(3)で示される範囲の略下限値と
なるように設定した第7の実施形態の集光光学系の、f
θレンズ14の各レンズ面およびシリンドリカルミラー15
の反射面の曲率半径R[mm]、軸上面間隔d[m
m]、およびfθレンズ14の屈折率の一覧を示すもので
ある。
Table 7 shows the condensing optical system of the seventh embodiment in which the values of the elements defined by the conditional expression (3) are set to be approximately the lower limit values of the range represented by the conditional expression (3). , F
Lens surface of θ lens 14 and cylindrical mirror 15
Radius of curvature R [mm] of the reflecting surface of the
m] and the refractive index of the fθ lens 14 are shown.

【0064】[0064]

【表7】 [Table 7]

【0065】ここで図9に、表7に諸元を示した第7の
実施形態の集光光学系の像面湾曲特性(主走査方向およ
び副走査方向)およびfθ特性を表すグラフを示す。
FIG. 9 is a graph showing the field curvature characteristics (main scanning direction and sub scanning direction) and fθ characteristics of the converging optical system of the seventh embodiment whose specifications are shown in Table 7.

【0066】このグラフから、本実施形態の集光光学系
は、良好に収差補正がなされているのが認められる。
From this graph, it can be seen that the focusing optical system of the present embodiment is favorably corrected for aberrations.

【0067】表8は上記条件式(5)によって規定され
る要素の値を条件式(5)で示される範囲の略下限値と
なるように設定した第8の実施形態の集光光学系の、f
θレンズ14の各レンズ面およびシリンドリカルミラー15
の反射面の曲率半径R[mm]、軸上面間隔d[m
m]、およびfθレンズ14の屈折率の一覧を示すもので
ある。
Table 8 shows the condensing optical system of the eighth embodiment in which the values of the elements defined by the conditional expression (5) are set to be approximately the lower limit values of the range represented by the conditional expression (5). , F
Lens surface of θ lens 14 and cylindrical mirror 15
Radius of curvature R [mm] of the reflecting surface of the
m] and the refractive index of the fθ lens 14 are shown.

【0068】[0068]

【表8】 [Table 8]

【0069】ここで図10に、表8に諸元を示した第8の
実施形態の集光光学系の像面湾曲特性(主走査方向およ
び副走査方向)およびfθ特性を表すグラフを示す。
FIG. 10 is a graph showing the field curvature characteristic (main scanning direction and sub scanning direction) and fθ characteristic of the condensing optical system of the eighth embodiment whose specifications are shown in Table 8.

【0070】このグラフから、本実施形態の集光光学系
は、良好に収差補正がなされているのが認められる。
From this graph, it can be seen that the focusing optical system of the present embodiment is favorably corrected for aberrations.

【0071】表9は上記条件式(4)によって規定され
る要素の値を条件式(4)で示される範囲の略下限値と
なるように設定した第9の実施形態の集光光学系の、f
θレンズ14の各レンズ面およびシリンドリカルミラー15
の反射面の曲率半径R[mm]、軸上面間隔d[m
m]、およびfθレンズ14の屈折率の一覧を示すもので
ある。
Table 9 shows the condensing optical system of the ninth embodiment in which the values of the elements defined by the conditional expression (4) are set to be approximately the lower limit values of the range represented by the conditional expression (4). , F
Lens surface of θ lens 14 and cylindrical mirror 15
Radius of curvature R [mm] of the reflecting surface of the
m] and the refractive index of the fθ lens 14 are shown.

【0072】[0072]

【表9】 [Table 9]

【0073】ここで図11に、表9に諸元を示した第9の
実施形態の集光光学系の像面湾曲特性(主走査方向およ
び副走査方向)およびfθ特性を表すグラフを示す。
FIG. 11 is a graph showing the field curvature characteristics (main scanning direction and sub scanning direction) and fθ characteristics of the condensing optical system of the ninth embodiment whose specifications are shown in Table 9.

【0074】このグラフから、本実施形態の集光光学系
は、良好に収差補正がなされているのが認められる。
From this graph, it can be seen that the focusing optical system of the present embodiment is favorably corrected for aberrations.

【0075】なお、第2から第9の実施形態の集光光学
系にそれぞれ対応した収差図(図4〜図11)は、簡便の
ため、ポリゴンミラー13の反射面の出入りを考慮しない
ものとして得た結果であり、したがって走査角が負の範
囲についての収差は図示した各グラフの0度線に対して
対称であり、図示を省略した。
The aberration diagrams (FIGS. 4 to 11) corresponding to the condensing optical systems of the second to ninth embodiments, for simplicity, assume that the entry / exit of the reflecting surface of the polygon mirror 13 is not taken into consideration. The results are obtained, and therefore, the aberrations in the range where the scanning angle is negative are symmetrical with respect to the 0-degree line of each graph shown, and the illustration is omitted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の集光光学系を使用した光走査装置の概
略構成を示す斜視図
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an optical scanning device using a condensing optical system of the present invention.

【図2】図1に示した光走査装置のうち本発明の集光光
学系だけを抜粋した構成図であり、(a)は図1の矢視
A、(b)は図1の矢視Bをそれぞれ示す
2A and 2B are configuration diagrams in which only the condensing optical system of the present invention is extracted from the optical scanning device shown in FIG. 1, in which FIG. 2A is an arrow A in FIG. 1, and FIG. 2B is an arrow in FIG. Show B respectively

【図3】本実施形態の集光光学系による収差図であり、
(a)は像面湾曲図、(b)はfθ特性図をそれぞれ示
す。
FIG. 3 is an aberration diagram of the condensing optical system of the present embodiment,
(A) is a field curvature diagram and (b) is an fθ characteristic diagram.

【図4】第2の実施形態の集光光学系による収差図であ
り、(a)は像面湾曲図、(b)はfθ特性図をそれぞ
れ示す。
4A and 4B are aberration diagrams of the condensing optical system according to the second embodiment, where FIG. 4A is a field curvature diagram and FIG. 4B is an fθ characteristic diagram.

【図5】第3の実施形態の集光光学系による収差図であ
り、(a)は像面湾曲図、(b)はfθ特性図をそれぞ
れ示す。
5A and 5B are aberration diagrams of the converging optical system according to the third embodiment, where FIG. 5A is a field curvature diagram and FIG. 5B is an fθ characteristic diagram.

【図6】第4の実施形態の集光光学系による収差図であ
り、(a)は像面湾曲図、(b)はfθ特性図をそれぞ
れ示す。
6A and 6B are aberration diagrams of the converging optical system according to the fourth embodiment, where FIG. 6A is a field curvature diagram and FIG. 6B is an fθ characteristic diagram.

【図7】第5の実施形態の集光光学系による収差図であ
り、(a)は像面湾曲図、(b)はfθ特性図をそれぞ
れ示す。
7A and 7B are aberration diagrams of the converging optical system of the fifth embodiment, FIG. 7A is a field curvature diagram, and FIG. 7B is an fθ characteristic diagram.

【図8】第6の実施形態の集光光学系による収差図であ
り、(a)は像面湾曲図、(b)はfθ特性図をそれぞ
れ示す。
8A and 8B are aberration diagrams of the converging optical system according to the sixth embodiment, where FIG. 8A is a field curvature diagram and FIG. 8B is an fθ characteristic diagram.

【図9】第7の実施形態の集光光学系による収差図であ
り、(a)は像面湾曲図、(b)はfθ特性図をそれぞ
れ示す。
9A and 9B are aberration diagrams by the converging optical system of the seventh embodiment, FIG. 9A is a field curvature diagram, and FIG. 9B is an fθ characteristic diagram.

【図10】第8の実施形態の集光光学系による収差図で
あり、(a)は像面湾曲図、(b)はfθ特性図をそれ
ぞれ示す。
10A and 10B are aberration diagrams by the converging optical system of the eighth embodiment, FIG. 10A is a field curvature diagram, and FIG. 10B is an fθ characteristic diagram.

【図11】第9の実施形態の集光光学系による収差図で
あり、(a)は像面湾曲図、(b)はfθ特性図をそれ
ぞれ示す。
11A and 11B are aberration diagrams of the condensing optical system of the ninth embodiment, where FIG. 11A is a field curvature diagram and FIG. 11B is an fθ characteristic diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 レーザ光源 12 シリンドリカルレンズ 13 ポリゴンミラー 14 fθレンズ 15 シリンドリカルミラー 20 感材 L レーザビーム K 光軸 11 Laser light source 12 Cylindrical lens 13 Polygon mirror 14 fθ lens 15 Cylindrical mirror 20 Sensitive material L Laser beam K Optical axis

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 勝 神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地 富 士写真フイルム株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsu Noguchi 798 Miyadai, Kaisei-cho, Ashigarakami-gun, Kanagawa Fuji Photo Film Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 偏向された光を所定の走査面上に結像す
るとともに該走査面上で等速度走査せしめるための単レ
ンズと、面倒れ補正のための該走査方向に垂直な方向に
のみ屈折力を有するシリンドリカルミラーとからなる光
走査装置用集光光学系であって、 前記単レンズの少なくとも1面は、該単レンズが前記シ
リンドリカルミラーとともに前記面倒れを補正するよう
にトーリック面により形成され、かつ該トーリック面の
主走査断面形状が非球面形状であることを特徴とする光
走査装置用集光光学系。
1. A single lens for forming an image of the deflected light on a predetermined scanning surface and scanning the scanning surface at a constant speed, and only in a direction perpendicular to the scanning direction for surface tilt correction. A condensing optical system for an optical scanning device, which comprises a cylindrical mirror having a refractive power, wherein at least one surface of the single lens is formed by a toric surface so that the single lens corrects the surface tilt together with the cylindrical mirror. And a main scanning cross-sectional shape of the toric surface is an aspherical shape, a condensing optical system for an optical scanning device.
【請求項2】 前記単レンズの両面の前記主走査断面形
状がともに非球面形状であり、該単レンズの偏向点側面
がトーリック面であるとともにその主走査断面形状が該
偏向点側に向かって凸に形成されたことを特徴とする請
求項1記載の光走査装置用集光光学系。
2. The main scanning cross-sectional shapes of both surfaces of the single lens are both aspherical, the deflection point side surface of the single lens is a toric surface, and the main scanning cross-sectional shape is toward the deflection point side. The condensing optical system for an optical scanning device according to claim 1, wherein the condensing optical system is formed in a convex shape.
【請求項3】 前記単レンズの焦点距離をf、該単レン
ズの偏向点側面の主走査断面における光軸上の曲率半径
をRX1 、前記偏向点から該単レンズまでの軸上面間隔
をd1 、該単レンズの軸上の厚さをd2 、該単レンズの
前記偏向点側面の非球面形状を下記式(1) z=ch2 /[1+{1−(1+K)c2 2 1/2 ] +a1 4 +a2 6 +a3 8 +a4 10 (1) 但し、z;光軸からの高さhの非球面上の点より、非球
面頂点の接平面(光軸に垂直な平面)に下ろした垂線の
長さ h;光軸からの高さ c;非球面頂点での曲率(曲率半径の逆数;=1/RX
i ) K;円錐定数 a1 〜a4 ;第4次、第6次、第8次、第10次の非球面
係数 で表すとき、下記式(2)から(5)を満足することを
特徴とする請求項2記載の光走査装置用集光光学系。 0.3 ≦d2 /d1 ≦ 0.7 (2) 0.4 f≦RX1 ≦ 2.5f (3) -3.0×10/f3 ≦a1 ≦-5.0/f3 (4) 7.0×10/f5 ≦a2 ≦6.0×102 /f5 (5)
3. The focal length of the single lens is f, the radius of curvature on the optical axis in the main scanning section on the side of the deflection point of the single lens is RX 1 , and the axial upper surface distance from the deflection point to the single lens is d. 1 , the axial thickness of the single lens is d 2 , and the aspherical shape of the side surface of the deflection point of the single lens is expressed by the following formula (1) z = ch 2 / [1+ {1- (1 + K) c 2 h 2 } 1/2 ] + a 1 h 4 + a 2 h 6 + a 3 h 8 + a 4 h 10 (1) where z; from the point on the aspherical surface at a height h from the optical axis, the tangent plane ( The length of the perpendicular line drawn down to the plane perpendicular to the optical axis h; the height from the optical axis c; the curvature at the aspherical vertex (the reciprocal of the radius of curvature; = 1 / RX)
i ) K; conical constants a 1 to a 4 ; fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspherical coefficients, which satisfy the following expressions (2) to (5) The condensing optical system for an optical scanning device according to claim 2. 0.3 ≤ d 2 / d 1 ≤ 0.7 (2) 0.4 f ≤ RX 1 ≤ 2.5f (3) -3.0 x 10 / f 3 ≤ a 1 ≤-5.0 / f 3 (4) 7.0 x 10 / f 5 ≤ a 2 ≤ 6.0 x 10 2 / f 5 (5)
【請求項4】 前記単レンズがプラスチック材料により
形成されたことを特徴とする請求項1から3のうちいず
れか1項に記載の光走査装置用集光光学系。
4. The condensing optical system for an optical scanning device according to claim 1, wherein the single lens is made of a plastic material.
【請求項5】 前記シリンドリカルミラーがプラスチッ
ク材料により形成されたことを特徴とする請求項1から
4のうちいずれか1項に記載の光走査装置用集光光学
系。
5. The condensing optical system for an optical scanning device according to claim 1, wherein the cylindrical mirror is made of a plastic material.
【請求項6】 前記光の偏向角が60°以上であることを
特徴とする請求項1から5のうちいずれか1項に記載の
光走査装置用集光光学系。
6. The condensing optical system for an optical scanning device according to claim 1, wherein a deflection angle of the light is 60 ° or more.
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